专利名称：电力系统电压调节器投入退出方法
技术领域：
本发明涉及电力系统中的参数整定，具体地说是一种电力系统电压调节器投入退出方法。
背景技术：
目前，发电机励磁调节器都是以控制发电机机端电压为目标，在电网故障需要更多无功功率以提高系统电压稳定性方面存在不足。若引入系统电压(如发电机主变高压侧电压)参与发电机励磁调节器的控制，以控制发电机机端外某一点(如高压母线或升压变压器某一内点)的电压为目标，可以补偿发电机升压变压器的电抗使发电厂高压侧母线电压(又称系统电压)维持在较高水平，增大发电机输出的无功功率极限值，达到提高电力系统电压稳定性的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的问题，提供一种电力系统电压调节器投入退出方法，系统电压通过电压调节器参与发电机励磁调节器的控制，本发明解决电压调节器投入或退出时可能出现的发电机无功大幅波动问题，以发生发电机电压和系统电压大幅扰动。为此，本发明采用如下的技术方案电力系统电压调节器投入退出方法，其特征在于所述的电压调节器由系统电压测量单元、系统电压给定单元、综合比较单元、超前滞后放大单元、输出限幅单元和投入退出控制单元组成，通过系统电压测量单元获得系统电压us， 通过系统电压给定单元获得的系统电压给定值Usgd，通过综合比较单元将系统电压Us与系统电压给定值Usgd作比较，得到电压差Usgd-Us,该电压差Usgd-Us经超前滞后放大单元后得到输出信号，再经输出限幅单元后输出限幅结果upsvr，最后经投入退出控制单元后输出限幅结果Upsvr至励磁调节器控制励磁电流，使系统电压维持在稳定运行范围；电力系统电压调节器投入退出方法，其内容如下1)在发电机起励、同期并网和解列期间退出电压调节器，电压调节器人工投入前， 电压调节器的系统电压给定值Usgd自动跟踪系统电压Us ；人工退出瞬间，将电压调节器在4 个运算周期前的输出值叠加到励磁调节器的发电机电压给定值上，电压调节器给定值上限为1. lp. u.，电压调节器给定值下限为0. 95p. u.；2)当电力系统只有一个系统电压测量单元时，系统电压测量单元故障时自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值立即叠加到励磁调节器的给定值上；3)当电力系统具有二个系统电压测量单元时，当一个系统电压测量单元故障时切到另一个系统电压测量单元运行；当二个系统电压测量单元同时发生断线故障时，自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值立即叠加到励磁调节器的给定值上。4)发电机并网后，励磁调节器在电压闭环控制方式运行，并没有励磁限制发生情况下才允许投入电力系统电压调节器。
本发明用安全可靠的方法完成电力系统电压调节器的无扰动的投入和退出，避免发生发电机无功、发电机电压和系统电压大幅扰动。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为本发明含有电力系统电压调节器的励磁调节器数学模型图(上面的虚线框内表示电压调节器的模型，下面的虚线框内表示励磁调节器的模型)。图2为本发明电压调节器的原理图。图3为未采用本发明提出的PSVR投入退出控制方法，在系统电压测量单元故障退出PSVR时引起的机端电压波动情况。图4为采用本发明提出的PSVR投入退出控制方法，在系统电压测量单元故障退出 PSVR时引起的机端电压波动情况。图中，Ug-发电机电压，Ugd-发电机机端电压给定值，Us-系统电压，Usgd-系统电压给定，Uuel-低励限制输出，V/Hz_out为V/Hz限制输出，Utc-调差环节输出，Utest-阶跃试验输入，Uss-电力系统稳定器输出，Uoel-过励限制输出，Upsvk-电力系统电压调节器输出，Kaw-自动方式控制放大倍数，Kpsvk-电力系统电压调节器放大倍数。S为复频变量，Tsl、Ts2、Ts3为电力系统电压调节器相位补偿时间常数，TA1、TA2、TA3、TA4为励磁调节器超前滞后时间常数。
具体实施例方式如图1-2所示，所述的电压调节器由系统电压测量单元1、系统电压给定单元2、综合比较单元3、超前滞后放大单元4、输出限幅单元5和投入退出控制单元6组成，通过系统电压测量单元获得系统电压Us，通过系统电压给定单元获得的系统电压给定值Usgd，通过综合比较单元将系统电压Us与系统电压给定值Usgd作比较，得到电压差Usgd-Us,该电压差 Usgd-Us经超前滞后放大单元后得到输出信号，再经输出限幅单元后输出限幅结果Upsvr,最后经投入退出控制单元后输出限幅结果Upsvr至励磁调节器控制励磁电流，使系统电压维持在稳定运行范围。系统电压通过电压调节器(以下简称PSVR)参与发电机励磁控制，电压调节器投入退出的方法如下1)在发电机起励、同期并网和解列期间退出电力系统电压调节器；2)通过检测发电机出口断路器是否合位和发电机电流是否大于10%发电机额定电流同时系统电压大于80%来判断发电机是否并网运行，确认发电机并网运行后，若需人工投入电压调节器，检查电压调节器的系统电压给定值Usgd与系统电压Us 一致后，投入电压调节器；3)人工退出瞬间，将电压调节器在4个运算周期前的输出值叠加到励磁调节器的发电机电压给定值Ugd上，电压调节器给定值上限为1. lp. u.，电压调节器给定值下限为 0. 95p. u.；4)当电力系统只有一个系统电压测量单元时，系统电压测量单元故障时自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值立即叠加到励磁调节器的给定值上；
5)当电力系统具有两个系统电压测量单元时，当一个系统电压测量单元故障时切到另一个系统电压测量单元运行；当两个系统电压测量单元同时发生故障时，自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值立即叠加到励磁调节器的给定值上。图3和图4分别为是否采用本专利提出的电压调节器投入退出控制方法时，电压调节器投入退出时会弓丨起发电机机端电压大幅波动，如在系统电压测量单元故障退出PSVR 时引起机端电压大幅波动。图3在系统电压测量单元故障退出PSVR时引起机端电压大幅波动。图4在系统电压测量单元故障退出PSVR时机端电压波动很小。
权利要求
1.电力系统电压调节器投入退出方法，其特征在于所述的电压调节器由系统电压测量单元、系统电压给定单元、综合比较单元、超前滞后放大单元、输出限幅单元和投入退出控制单元组成，通过系统电压测量单元获得系统电压us，通过系统电压给定单元获得的系统电压给定值Usgd，通过综合比较单元将系统电压Us与系统电压给定值Usgd作比较，得到电压差^rUs，该电压差Usgd-UjS超前滞后放大单元后得到输出信号，再经输出限幅单元后输出限幅结果，最后经投入退出控制单元后输出限幅结果至励磁调节器控制励磁电流， 使系统电压维持在稳定运行范围；电压调节器的投入退出方法如下1)在发电机起励、同期并网和解列期间退出电压调节器，电压调节器人工投入前，电压调节器的系统电压给定值Usgd自动跟踪系统电压Us ；人工退出瞬间，将电压调节器在4个运算周期前的输出值Upsvr叠加到励磁调节器的发电机电压给定值Ugd上，电压调节器给定值上限为1. lp. u.，电压调节器给定值下限为0. 95p. u.；2)当电力系统只有一个系统电压测量单元时，系统电压测量单元故障时自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值立即叠加到励磁调节器的给定值上；3)当电力系统具有二个系统电压测量单元时，当一个系统电压测量单元故障时切到另一个系统电压测量单元运行；当二个系统电压测量单元同时发生故障时，自动退出电压调节器，退出瞬间，将电压调节器的输出值叠加立即到励磁调节器的给定值上。
全文摘要
本发明涉及一种电力系统电压调节器投入退出方法。目前，发电机励磁调节器都是以控制发电机机端电压为目标，在电网故障需要更多无功功率以提高系统电压稳定性方面存在不足。本发明的系统电压通过电压调节器参与发电机励磁调节器的控制，本发明在发电机起励、同期并网和解列期间退出电压调节器，当电力系统只有一个系统电压测量单元时，系统电压测量单元故障时自动退出电压调节器；当电力系统具有二个系统电压测量单元时，当一个系统电压测量单元故障时切到另一个系统电压测量单元运行；当二个系统电压测量单元同时发生故障时，自动退出电压调节器。本发明用安全可靠的方法完成电力系统电压调节器的无扰动的投入和退出，避免发生发电机无功、发电机电压和系统电压大幅扰动。
文档编号H02J3/00GK102280887SQ201110256579
公开日2011年12月14日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者俞鸿飞, 卢嘉华, 吴夏军, 曹成军, 陈新琪 申请人:浙江省电力试验研究院, 浙江省电力试验研究院技术服务中心